光学元件改性处理对激光损伤阈值的影响

作     者：袁志刚 李亚国 陈贤华 徐曦 赵世杰 周炼 YUAN Zhi-gang;LI Ya-guo;CHEN Xian-hua;XU Xi;ZHAO Shi-jie;ZHOU Lian

作者机构：成都精密光学工程研究中心四川成都610041 

出 版 物：《光学精密工程》 (Optics and Precision Engineering)

年 卷 期：2016年第24卷第12期

页      面：2956-2961页

核心收录：

学科分类：080903[工学-微电子学与固体电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(No.51505444) 中国物理工程研究院科学技术发展基金资助项目(No.2015B0203032) 中国物理工程研究院超精密加工重点实验室科研基金资助项目(No.K984-15-JCZ) 

主　　题：熔石英 光学元件 激光损伤阈值 化学改性 刻蚀速率 表面粗糙度 机械特性 

摘      要：针对355nm激光作用于熔石英光学元件后其损伤阈值容易变差的问题,提出使用1.7%纯HF溶液和0.4%HF与1.2%NH4F混合的BOE溶液对样品进行处理来提高它们的激光诱导损伤阈值(LIDT)。在相同的条件下将熔石英光学元件浸没到上述两种不同的刻蚀溶液中进行处理,通过测量刻蚀过程中元件重量变化来计算刻蚀速率,利用Zygo轮廓仪测试元件表面粗糙度,然后对355nm激光照射下熔石英元件的损伤阈值情况进行研究。损伤测试表明,LIDT与元件的材料去除深度有关系,用两种刻蚀液刻蚀去除一定深度后,LIDT均有增加,但是进一步去除会显著地降低元件的LIDT。在处理过程中,这两种刻蚀液的去除速率都很稳定,分别为85.9nm/min和58.6nm/min左右。另外,元件表面的粗糙度会随着刻蚀时间的增加而变大。在刻蚀过程中还通过纳米技术测量了熔石英元件表面的硬度及杨氏系数,不过没有证据表明其与激光诱导损伤有明确的关系。